油浸式電力變壓器

1、一、變壓器的作用：傳遞電能一、變壓器的作用：傳遞電能1.改變交流電壓及電流的大??；改變交流電壓及電流的大??；2.改變阻抗，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；改變阻抗，實(shí)現(xiàn)阻抗匹配；3.隔離：隔離變壓器（高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)）、隔離：隔離變壓器（高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)）、電子電路中隔直通交；電子電路中隔直通交；4.形成接地點(diǎn)：接地變壓器。形成接地點(diǎn)：接地變壓器。5.改變相位、相數(shù)改變相位、相數(shù)：?jiǎn)蜗?三相 三相 六相/十二相電力變壓器的作用：實(shí)現(xiàn)高壓輸電、低壓配電電力變壓器的作用：實(shí)現(xiàn)高壓輸電、低壓配電二、基本工作原理：二、基本工作原理： 一次（原邊、電源側(cè)）、二次（副邊、負(fù)荷側(cè)）一次（原邊、電源側(cè)）、二次（副邊、負(fù)荷側(cè)） 1u1e2e

2、2u1i2i1U2U1u2uLZ1212de= - Ndtde= - Ndt 結(jié)論結(jié)論 (1)(1)磁通交變磁通交變; ; (2) (2)一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能一、二次繞組的匝數(shù)不同，就能改變電壓。改變電壓。 變壓原理：忽略繞組阻抗變壓原理：忽略繞組阻抗U近似等于近似等于E，K=E1/E2=U1/U2 *三相變壓器中三相變壓器中U是指是指相電壓相電壓2121NNee這里的磁通去哪兒了？變流原理：忽略損耗，輸入功率變流原理：忽略損耗，輸入功率=輸出功率輸出功率高壓側(cè)小電流、低壓側(cè)大電流高壓側(cè)小電流、低壓側(cè)大電流 #：直觀判斷變壓器高、低壓側(cè)？：直觀判斷變壓器高、低壓側(cè)？不變的物理量：不變的

3、物理量：f、S變壓器不能改變直流：否則一次變壓器不能改變直流：否則一次.二次二次.三、分類：三、分類：1.相數(shù)：?jiǎn)蜗?、三相、多相相?shù)：?jiǎn)蜗?、三相、多?.鐵芯結(jié)構(gòu)：心式、殼式鐵芯結(jié)構(gòu)：心式、殼式電力變壓器（又可分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等）、電力變壓器（又可分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等）、儀用變壓器（電壓互感器等）、試驗(yàn)用變壓器、整流變壓器等。儀用變壓器（電壓互感器等）、試驗(yàn)用變壓器、整流變壓器等。雙繞組變壓器、三繞組變壓器及多繞組變壓器。雙繞組變壓器、三繞組變壓器及多繞組變壓器。冷卻方式：自冷、強(qiáng)油循環(huán)、風(fēng)冷冷卻方式：自冷、強(qiáng)油循環(huán)、風(fēng)冷冷卻介質(zhì)：油浸式、干式冷卻介質(zhì)

4、：油浸式、干式干式變壓器、油浸式變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓干式變壓器、油浸式變壓器、油浸風(fēng)冷變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻變壓器等。器、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻變壓器等。3.用途用途4.繞組繞組數(shù)目數(shù)目5.調(diào)壓調(diào)壓方式方式6.冷卻冷卻方式方式無(wú)激勵(lì)調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。無(wú)激勵(lì)調(diào)壓變壓器、有載調(diào)壓變壓器。全全密密封封配配電電變變壓壓器器S11型型配配電電變變壓壓器器大大電電流流變變壓壓器器單單相相變變壓壓器器整整流流變變壓壓器器隔隔離離變變壓壓器器浸浸漬漬式式變變壓壓器器環(huán)環(huán)氧氧澆澆鑄鑄干干式式變變壓壓器器強(qiáng)強(qiáng)油油水水冷冷變變壓壓器器內(nèi)內(nèi)水水冷冷變變壓壓器器三三相相自自

5、耦耦變變壓壓器器行行燈燈變變壓壓器器思考： 利用變壓器的工作原理能幫助我們做什么？ 變壓器的主要類型及其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的收集與整理1、銅損銅損（銅耗）：（銅耗）： cu = mI2r 定義：定義： 現(xiàn)象：繞組發(fā)熱現(xiàn)象：繞組發(fā)熱 變壓器狀況穩(wěn)定時(shí)，銅損正比于電流的平方，變壓器狀況穩(wěn)定時(shí)，銅損正比于電流的平方，而電流的大小由負(fù)載決定，負(fù)載變化則電流變而電流的大小由負(fù)載決定，負(fù)載變化則電流變化，從而引起銅損變化，故稱其為化，從而引起銅損變化，故稱其為可變損耗可變損耗。（減少的方法：所有與（減少的方法：所有與電流電流大小有關(guān)的因素都大小有關(guān)的因素都可以影響銅損）可以影響銅損）變壓器的損耗變壓器的損耗2、

6、鐵損鐵損（鐵耗）（鐵耗）Fe： 定義：磁滯、渦流定義：磁滯、渦流現(xiàn)象：鐵芯發(fā)熱現(xiàn)象：鐵芯發(fā)熱磁滯損耗：鐵磁材料在交變的磁場(chǎng)中反復(fù)磁磁滯損耗：鐵磁材料在交變的磁場(chǎng)中反復(fù)磁化，磁疇間相互摩擦，產(chǎn)生損耗，這種損化，磁疇間相互摩擦，產(chǎn)生損耗，這種損耗稱為磁滯損耗。磁滯損耗與交變磁場(chǎng)的耗稱為磁滯損耗。磁滯損耗與交變磁場(chǎng)的頻率頻率f、鐵芯的體積、鐵芯的體積V、磁滯回線的面積成、磁滯回線的面積成正比。磁滯損耗功率可用下式表示：正比。磁滯損耗功率可用下式表示：VBfkpnmhh式中kh磁滯損耗系數(shù)，它的大小取決于材料性質(zhì)；對(duì)一般電工鋼片n=1.62.3；f磁通交變頻率；Bm磁通密度的最大值 渦流損耗：渦流損耗

7、：鐵芯是有阻值的，當(dāng)磁通交變時(shí)，鐵芯是有阻值的，當(dāng)磁通交變時(shí)，鐵芯中就會(huì)感應(yīng)交變的電勢(shì)，在導(dǎo)電的鐵芯鐵芯中就會(huì)感應(yīng)交變的電勢(shì)，在導(dǎo)電的鐵芯中就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，這種電流在鐵芯構(gòu)成的回中就會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，這種電流在鐵芯構(gòu)成的回路與磁通相環(huán)鏈，故稱渦流，渦流產(chǎn)生的損路與磁通相環(huán)鏈，故稱渦流，渦流產(chǎn)生的損耗稱為渦流損耗。耗稱為渦流損耗。式中式中kw與材料有關(guān)的比例系數(shù)。與材料有關(guān)的比例系數(shù)。22mwwBfkp“硅硅”“”“鋼鋼”“”“片片”的意義的意義鐵損又稱其為鐵損又稱其為不變損耗不變損耗。 3、附加、附加損耗：損耗： 冷卻風(fēng)機(jī)、油泵、諧波冷卻風(fēng)機(jī)、油泵、諧波 （減少的方法：）（減少的方法：）whFeppp

8、作業(yè)：小論文：結(jié)合變壓器的應(yīng)用情況試分析、結(jié)合變壓器的應(yīng)用情況試分析、總結(jié)如何保持做功不變的前提下盡可總結(jié)如何保持做功不變的前提下盡可能減少電能的損耗、提高運(yùn)行效率。能減少電能的損耗、提高運(yùn)行效率。（題目自擬）（題目自擬）無(wú)無(wú)勵(lì)勵(lì)磁磁分分接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)無(wú)無(wú)勵(lì)勵(lì)磁磁分分接接開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)無(wú)無(wú)勵(lì)勵(lì)磁磁調(diào)調(diào)壓壓開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)MR有有載載調(diào)調(diào)壓壓開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)有有載載調(diào)調(diào)壓壓開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)及及油油箱箱有有載載調(diào)調(diào)壓壓開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)內(nèi)內(nèi)部部瓦瓦斯斯繼繼電電器器變變壓壓器器瓦瓦斯斯繼繼電電器器現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)圖圖變變壓壓器器呼呼吸吸器器變變壓壓器器呼呼吸吸器器變變壓壓器器壓壓力力釋釋放放閥閥變變壓壓器器閥閥門(mén)門(mén)變變壓壓器器蝶蝶閥閥變變壓壓器器接

9、接線線樁樁變變壓壓器器引引線線樁樁變變壓壓器器套套管管吊吊裝裝變變壓壓器器套套管管變變壓壓器器硅硅鋼鋼片片變變壓壓器器硅硅鋼鋼片片變變壓壓器器油油流流繼繼電電器器變變壓壓器器油油流流繼繼電電器器變變壓壓器器油油泵泵變變壓壓器器油油泵泵變變壓壓器器散散熱熱器器變變壓壓器器散散熱熱器器變變壓壓器器冷冷卻卻風(fēng)風(fēng)扇扇干干式式變變壓壓器器冷冷卻卻風(fēng)風(fēng)扇扇變變壓壓器器溫溫度度計(jì)計(jì)及及探探頭頭變變壓壓器器溫溫度度計(jì)計(jì)及及探探頭頭變變壓壓器器溫溫度度計(jì)計(jì)變變壓壓器器中中性性點(diǎn)點(diǎn)變變壓壓器器中中性性點(diǎn)點(diǎn)變變壓壓器器低低壓壓側(cè)側(cè)出出線線變變壓壓器器高高壓壓側(cè)側(cè)進(jìn)進(jìn)線線變變壓壓器器吊吊芯芯變變壓壓器器吊吊芯芯變變壓

10、壓器器吊吊芯芯變變壓壓器器沖沖氮氮排排油油變變壓壓器器沖沖氮氮排排油油裝裝置置變壓器銘牌變壓器銘牌變壓器的運(yùn)行維護(hù)及事故處理 變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象變壓器運(yùn)行中出現(xiàn)的不正?，F(xiàn)象 (1)變壓器運(yùn)行中如漏油、油位過(guò)高或過(guò)低，溫度異常，音響不正常及冷卻系統(tǒng)不正常等，應(yīng)設(shè)法盡快消除。 (2)當(dāng)變壓器的負(fù)荷超過(guò)允許的正常過(guò)負(fù)荷值時(shí)，應(yīng)按規(guī)定降低變壓器的負(fù)荷。 (3)變壓器內(nèi)部音響很大，很不正常，有爆裂聲；溫度不正常并不斷上升；儲(chǔ)油柜或安全氣道噴油；嚴(yán)重漏油使油面下降，低于油位計(jì)的指示限度；油色變化過(guò)快，油內(nèi)出現(xiàn)碳質(zhì)套管有嚴(yán)重的破損和放電現(xiàn)象等，應(yīng)立即停電修理。 4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)變壓器的油溫較高時(shí)，而其油

11、溫所應(yīng)有的油位顯著降低時(shí)，應(yīng)立即加油。加油時(shí)應(yīng)遵守規(guī)定。如因大量漏油而使油位迅速下降時(shí)，應(yīng)將瓦斯保護(hù)改為只動(dòng)作于信號(hào)，而且必須迅速采取堵塞漏油的措施，并立即加油。 (5)變壓器油位因溫度上升而逐漸升高時(shí)，若最高溫度時(shí)的油位可能高出油位指示計(jì)，則應(yīng)放油，使油位降至適當(dāng)?shù)母叨?，以免溢油?2、變壓器運(yùn)行中的檢查、變壓器運(yùn)行中的檢查 (1)檢查變壓器上層油溫是否超過(guò)允許范圍。由于每臺(tái)變壓器負(fù)荷大小、冷卻條件及季節(jié)不同，運(yùn)行中的變壓器不能以上層油溫不超過(guò)允許值為依據(jù)，還應(yīng)根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及在上述情況下與上次的油溫比較。如油溫突然增高，則應(yīng)檢查冷卻裝置是否正常，油循環(huán)是否破壞等，來(lái)判斷變壓器內(nèi)部是否有故

12、障。 (2)檢查油質(zhì)，應(yīng)為透明、微帶黃色，由此可判斷油質(zhì)的好壞。油面應(yīng)符合周?chē)鷾囟鹊臉?biāo)準(zhǔn)線，如油面過(guò)低應(yīng)檢查變壓器是否漏油等。油面過(guò)高應(yīng)檢查冷卻裝置的使用情況，是否有內(nèi)部故障。 (3)變壓器的聲音應(yīng)正常。正常運(yùn)行時(shí)一般有均勻的嗡嗡電磁聲。如聲音有所改變，應(yīng)細(xì)心檢查，并迅速匯報(bào)點(diǎn)檢員，是否檢修處理。 (4)應(yīng)檢查套管是否清潔，有無(wú)裂紋和放電痕跡，冷卻裝置應(yīng)正常。工作、備用電源及油泵應(yīng)符合運(yùn)行要求等等。 (5)天氣有變化時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行特殊檢查。大風(fēng)時(shí)，檢查引線有無(wú)劇烈擺動(dòng)，變壓器頂蓋、套管引線處應(yīng)無(wú)雜物；大雨天，不應(yīng)有放電現(xiàn)象；大霧天，各部有無(wú)火花放電現(xiàn)象等等。 3、變壓器的事故處理、變壓器的事故

13、處理 為了正確的處理事故，應(yīng)掌握下列情況：系統(tǒng)運(yùn)行方式，負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷種類；變壓器上層油溫，溫升與電壓情況；事故發(fā)生時(shí)天氣情況；變壓器周?chē)袩o(wú)檢修及其它工作；運(yùn)行人員有無(wú)操作；系統(tǒng)有無(wú)操作；何種保護(hù)動(dòng)作，事故現(xiàn)象情況等。 變壓器在運(yùn)行中常見(jiàn)的故障是繞組、套管和電壓分接開(kāi)關(guān)的故障，而鐵芯、油箱及其它附件的故障較少。下面將常見(jiàn)的幾種主要故障分述如下： 3.1繞組故障繞組故障 主要有匝間短路、繞組接地、相間短路、斷線及接頭開(kāi)焊等。產(chǎn)生這些故障的原因有以下幾點(diǎn)： 在制造或檢修時(shí)，局部絕緣受到損害，遺留下缺陷。在運(yùn)行中因散熱不良或長(zhǎng)期過(guò)載，繞組內(nèi)有雜物落入，使溫度過(guò)高絕緣老化。制造工藝不良，壓制不緊，機(jī)

14、械強(qiáng)度不能經(jīng)受短路沖擊，使繞組變形絕緣損壞。繞組受潮，絕緣膨脹堵塞油道，引起局部過(guò)熱。絕緣油內(nèi)混入水分而劣化，或與空氣接觸面積過(guò)大，使油的酸價(jià)過(guò)高絕緣水平下降或油面太低，部分繞組露在空氣中未能及時(shí)處理。 由于上述種種原因，在運(yùn)行中一經(jīng)發(fā)生絕緣擊穿，就會(huì)造成繞組的短路或接地故障。匝間短路時(shí)的故障現(xiàn)象是變壓器過(guò)熱油溫增高，電源側(cè)電流略有增大，各相直流電阻不平衡，有時(shí)油中有吱吱聲和咕嘟咕嘟的冒泡聲。輕微的匝間短路可以引起瓦斯保護(hù)動(dòng)作；嚴(yán)重時(shí)差動(dòng)保護(hù)或電源側(cè)的過(guò)流保護(hù)也會(huì)動(dòng)作。發(fā)現(xiàn)匝間短路應(yīng)及時(shí)處理，因?yàn)槔@組匝間短路常常會(huì)引起更為嚴(yán)重的單相接地或相間短路等故障。 3.2套管故障套管故障 這種故障常見(jiàn)的

15、是炸毀、閃落和漏油，其原因有： (1)密封不良，絕緣受潮劣比； (2)呼吸器配置不當(dāng)或者吸入水分未及時(shí)處理。 3.3分接開(kāi)關(guān)故障分接開(kāi)關(guān)故障 常見(jiàn)的故障是表面熔化與灼傷，相間觸頭放電或各接頭放電。主要原因有： (1)連接螺絲松動(dòng)； (2)帶負(fù)荷調(diào)整裝置不良和調(diào)整不當(dāng)； (3)分接頭絕緣板絕緣不良； (4)接頭焊錫不滿，接觸不良，制造工藝不好，彈簧壓力不足； (5)油的酸價(jià)過(guò)高，使分接開(kāi)關(guān)接觸面被腐蝕。 3.4鐵芯故障鐵芯故障 鐵芯故障大部分原因是鐵芯柱的穿心螺桿或鐵輪的夾緊螺桿的絕緣損壞而引起的，其后果可能使穿心螺桿與鐵芯迭片造成兩點(diǎn)連接，出現(xiàn)環(huán)流引起局部發(fā)熱，甚至引起鐵芯的局部熔毀。也可能造

16、成鐵芯迭片局部短路，產(chǎn)生渦流過(guò)熱，引起迭片間絕緣層損壞，使變壓器空載損失增大，絕緣油劣化。 運(yùn)行中變壓器發(fā)生故障后，如判明是繞組或鐵芯故障應(yīng)吊芯檢查。首先測(cè)量各相繞組的直流電阻并進(jìn)行比較，如差別較大，則為繞組故障。然后進(jìn)行鐵芯外觀檢查，再用直流電壓、電流表法測(cè)量片間絕緣電阻。如損壞不大，在損壞處涂漆即可。 3.5瓦斯保護(hù)故障瓦斯保護(hù)故障 瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，輕瓦斯作用于信號(hào)，重瓦斯作用于跳閘。下面分析瓦斯保護(hù)動(dòng)作的原因及處理方法： (1)輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作后發(fā)出信號(hào)。其原因是：變壓器內(nèi)部有輕微故障；變壓器內(nèi)部存在空氣；二次回路故障等。運(yùn)行人員應(yīng)立即檢查，如未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行氣體取樣分析。

17、 (2)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，可能變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障，引起油分解出大量氣體，也可能二次回路故障等。出現(xiàn)瓦斯保護(hù)動(dòng)作跳閘，應(yīng)先投入備用變壓器，然后進(jìn)行外部檢查。檢查油枕防爆門(mén)，各焊接縫是否裂開(kāi)，變壓器外殼是否變形；最后檢查氣體的可燃性。 變壓器自動(dòng)跳閘時(shí)，應(yīng)查明保護(hù)動(dòng)作情況，進(jìn)行外部檢查。經(jīng)檢查不是內(nèi)部故障而是由于外部故障(穿越性故障)或人員誤動(dòng)作等引起的，則可不經(jīng)內(nèi)部檢查即可投入送電。如差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，應(yīng)對(duì)該保護(hù)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行全部檢查。 此外，變壓器著火也是一種危險(xiǎn)事故，因變壓器有許多可燃物質(zhì)，處理不及時(shí)可能發(fā)生爆炸或使火災(zāi)擴(kuò)大。變壓器著火的主要原因是：套管的破損和閃落，油在油枕的壓力下流出

18、并在頂蓋上燃燒；變壓器內(nèi)部故障使外殼或散熱器破裂，使燃燒著的變壓器油溢出。發(fā)生這類事故時(shí)，變壓器保護(hù)應(yīng)動(dòng)作使斷路器斷開(kāi)。若因故斷路器未斷開(kāi)，應(yīng)用手動(dòng)來(lái)立即斷開(kāi)斷路器，拉開(kāi)可能通向變壓器電源的隔離開(kāi)關(guān)，停止冷卻設(shè)備，進(jìn)行滅火。變壓器滅火時(shí)，最好用泡沫式滅火器，必要時(shí)可用砂子滅火。 從變壓器的聲音判斷故障 （1）缺相時(shí)的響聲 當(dāng)變壓器發(fā)生缺相時(shí)，若第二相不通，送上第二相仍無(wú)聲，送上第三相時(shí)才有響聲；如果第三相不通，響聲不發(fā)生變化，和二相時(shí)一樣。發(fā)生缺相的原因大致有三方面：電源缺一相電；變壓器高壓保險(xiǎn)絲熔斷一相；變壓器由于運(yùn)輸不慎，加上高壓引線較細(xì)，造成振動(dòng)斷線(但未接殼)。 （2）調(diào)壓分接開(kāi)關(guān)不到位或接觸不良 當(dāng)變壓器投入運(yùn)行時(shí)，若分接開(kāi)關(guān)不到位，將發(fā)出較大的“啾啾”響聲，嚴(yán)重時(shí)造成高壓熔絲熔斷；如果分接開(kāi)關(guān)接觸不良，就會(huì)產(chǎn)生輕微的“吱吱”火花放電聲，一旦負(fù)荷加大，就有可能燒壞分接開(kāi)關(guān)的觸頭。遇到這種情況，要及時(shí)停電修理。 （3）掉入異物和穿心螺桿松動(dòng) 當(dāng)變壓器夾緊鐵心的穿心螺桿松動(dòng)，鐵心上遺留有螺帽零件或變壓器中掉入小金屬物件時(shí)，變壓器將發(fā)出